北京同步辐射装置十年回顾与十年展望(下)

 1.目前国际上同步辐射装置发展的态势.1968年世界上第一台用作同步辐射光源的贮存环美国Wisconsin大学的Tantalus（E=200Mey）投入运行,1970年第一台专用的同步辐射光源,日本东京大学的SOR-Ring问世.事隔20年后的今天,已有14个国家,43座装置正在建造或者已经投入运行.从光源的特性来说已经从第一代发展到了第三代.表3列举几台目前世界上运行或即将建成出束的同步辐射装置的一些性能,亚洲地区的南朝鲜正在建造能量为2.0GeV的第三代同步辐射装置PLS,台湾地区也正在建造能量为1.3GeV的第三代同步辐射装置SRRC.由此看出:70年代建成的同步辐射装置多数为兼用机,发射度较大（10²～10³nm-rad）可放置插入件的直线节较少.到80年代中期,建成的同步辐射装置多数为专用机,发射度较小（10～10²nm-rad）,可放置插入件的直线节较多.     

纳米材料的同步辐射研究

近年来,科学家们在纳米材料的生长及应用研究等诸多方面取得了巨大的进展.然而,由于受到表征手段的限制,纳米科技领域的许多关键科学问题至今仍未得到清楚的解答.同步辐射具有多种独特优点,随着国内第三代同步辐射光源的逐步发展,基于同步辐射的各种实验技术将为实时、原位、动态地表征纳米结构提供功能强大的研究平台.文章简单介绍了基于同步辐射的一些新型纳米结构表征技术,并根据作者的研究举例说明了同步辐射技术在纳米材料研究方面的一些优势.     

全国青年学者同步辐射研讨会在合肥召开

20 0 0年全国青年学者同步辐射研讨会于 4月 5日至 6日在中国科学技术大学国家同步辐射实验室召开 .本次研讨会由中国物理学会全国同步辐射专业委员会主办、国家同步辐射实验室承办 ,第二届同步辐射专业委员会主任委员张新夷教授任会议主席 .参加会议的有来自中国科学院高能物理研究所、上海同步辐射光源、中国科学技术大学国家同步辐射实验室及全国各用户单位的青年学者 6 0余人 .会上 ,冼鼎昌院士和王迅院士分别作了题为“世纪之交的同步辐射应用”和“第三代同步辐射光源与表面物理研究”的特邀报告 ,冼鼎昌院士的报告对同步辐射的 50年…     

研究物质结构与功能的重要工具——同步辐射毫微秒荧光谱仪简介

 目前北京正负电子对撞机,同步辐射实验室和中国科技大学的专用同步辐射装置均已建成并调试出光,为我国研究与应用同步辐射光创造了极好的条件.人们在这些实验室中安装各种相应的仪器设备,开展物理学、化学、生物学等各种学科的研究工作.其中,用同步辐射光做光源的毫微秒荧光谱仪,则是同步辐射实验室中不可缺少的仪器.毫微秒荧光谱仪,是近年来发展起来的一种时间分辨的荧光分析仪器.可用它测定毫微秒级(ns)的荧光衰减曲线和荧光寿命,测定毫微秒时间分辨荧光发射谱和荧光发射各向异性的衰变数据.     

挖掘同步辐射光源中的高中物理教学素材

2021年高考北京物理选择压轴题以同步辐射光源为情境命题,使广大中学师生了解到了这一大型科研工程案例.笔者曾有幸参观第三代同步辐射光源“上海光源”,并查阅了相关资料,从同步辐射的原理、发现、特点、发展历史、应用举例等方面入手,对同步辐射光源进行了科普,并思考、挖掘了将这一素材与高中教育教学挂靠结合的切入点.     

同步辐射在晶体缺陷研究中的应用

 同步辐射是由高能加速器所提供的具有多种优异光学性能的光源.同步辐射可提供从远红外到硬X光的连续波段的辐射,并且具有极高的光强度,以及高偏振度等性能,因而同步辐射在物理学、材料科学、化学、生物学以及矿物学等多学科的研究领域得到越来越广泛的应用.北京正负电子对撞机(BEPC)是一台高能物理与同步辐射应用兼用型的加速器.同步辐射实验区提供了若干条光束线及相应的实验站,为来自国内外的科学工作者服务.其中最早投入运行、提供用户使用的是4W1A白光线及相应的X光形貌学实验站,用于对晶体缺陷及固体微结构的X光形貌研究.     

同步辐射在古陶瓷研究中应用的现状和展望

概述了同步辐射光源的历史和优点,对同步辐射X射线荧光、X射线吸收精细结构、同步辐射X射线衍射等方法在古陶瓷工艺、产地等方面的应用现状进行了总结,并展望了同步辐射在古陶瓷研究中的应用前景.     

光束线光斑位置监测系统

描述了基于CCD摄像的同步辐射光束线光斑位置监测系统.在光束线运行中实时监测光斑与入射狭缝的相对位置.已在国家同步辐射实验室多条光束线安装.对光斑位置及其角度监测的准确度分别达到10.53 μm、2.3 μrad，具有较高的灵敏度.在线监测到同步辐射光斑的垂直抖动0.37 mm、扭转角度83 μrad.说明此时电子束流不稳定，偏离了预计的轨道.同时，为同步辐射光束线的调试和电子束流的诊断提供了可靠的依据.     

同步辐射X射线光源在高压科学研究中的应用

同步辐射X射线光源已经成功地应用到高压科学研究的诸多领域.文章简要回顾了同步辐射高压技术的发展历史,简要介绍了同步辐射X射线衍射技术在高压状态方程、强关联体系、地球内部物质以及早期生命起源等研究中的应用.介绍了同步辐射X射线光谱技术(包括晶格振动声子谱的测量)在高压研究中的应用,此外,还介绍了时间分辨的同步辐射技术在冲击压缩研究中的应用,最后展望了未来先进光源应用于高压科学研究的前景.     

中国物理学会同步辐射专业委员会第二次全国代表大会暨99学术年会简讯

中国物理学会同步辐射专业委员会第二次全国代表大会暨99学术年会于1999年12月18———19日在中国科学技术大学国家同步辐射实验室举行,会议由同步辐射专业委员会主任冼鼎昌院士、副主任张新夷教授主持.应邀参加会议的有国家同步辐射实验室何多慧院士以及来自北京、上海、合肥三大同步辐射装置和全国各地数十家科研单位的专家、学者和用户代表等150余人.历时两天的会议安排周密紧凑,严谨有序.在18日上午的开墓式上,冼鼎昌院士和张新夷教授分别作了“近年来同步辐射应用的一些发展”和“中国科学院同步辐射与自由电子激光领域‘十五’规划”…     

一种基于环金属铱配合物的高效绿色聚合物电致发光器件

以2-苯基吡啶为主配体,3-乙酰基樟脑为辅助配体合成了一种新型的具有大空间位阻的环金属铱配合物Ir[(PPy)2(acam)],对它的化学结构和光物理性质进行了表征.以环金属铱配合物Ir[(PPy)2(acac)]的发光效率(0.34)为参照物,配合物在2-甲基四氢呋喃溶液中的光致发光效率为0.54,表明在配合物中引入...     

不同方法提制的茶叶粗多糖的光谱分析

以低档绿茶为原料采用煎煮法提制得茶叶粗多糖CTPS-Ⅰ,用复合酶法提制得CTPS-Ⅱ,采用复合酶法从茶树鲜叶中提制得茶叶粗多糖CTPS-Ⅲ.测定了各茶叶粗多糖的糖含量和蛋白质含量.用HPG-PC-ELSD法分析了各茶叶粗多糖中均一性组分分布及其质量比例,CTPS-Ⅰ,CTPS-Ⅱ和CTPS-Ⅲ各含有5,4和7种均一性组分;GC-MS法测得三种茶叶粗多糖均由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖六种单糖组成,并分析了其摩尔比例;紫外-可见吸收光谱显示CTPS-Ⅰ在257 nm处有吸收峰,CTPS-Ⅱ在240～270 nm区段有一吸收肩峰,CTPS-Ⅲ在250～360 nm区段有微弱的"双波浪状"特征吸收,并分析了其游离蛋白质和核酸的含量关系,红外光谱研究了茶叶粗多糖的糖类复合物的特征;圆二色谱分析表明三种茶叶粗多糖在水溶液中呈现不同的构象.     

氢化物发生-原子荧光光谱法直接测定土壤水溶态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)

在HCl介质中,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在氢化物发生过程中的化学反应效率不同,通过测定经还原剂还原后和还原前Sb的荧光强度,求解联立方程计算出Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的含量,据此建立了氧化物发生-原子荧光光谱法直接测定土壤水溶态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)方法,操作简便,实用性强.考察了 HCl浓度和KBH_4浓度对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)测定灵敏度的影响以及共存元素的干扰情况,并比较了丽种还原剂对Sb(Ⅴ)的还原效果.方法检出限为Sb(Ⅲ)1.11 ng·g~(-1),Sb(Ⅴ)1.57 ng·g~(-1).加标回收试验表明方法准确、可靠.     

痕量铁(Ⅲ)的催化光度法测定及动力学机制研究

在0.30 mol·L-1盐酸中,铁(Ⅲ)显著催化过硫酸钾氧化甲基红的褪色反应,据此建立了测定痕量铁(Ⅲ)的“Fe(Ⅲ)-盐酸-过硫酸钾-甲基红”新体系,研究了该体系测定痕量铁(Ⅲ)的最佳条件,考察了共存离子对测定的影响,分析了测定反应的动力学参数及方程,并利用动力学性质探讨了测定痕量铁(Ⅲ)的反应机理,从而构建了一种测定痕量铁(Ⅲ)的新催化动力学光度法。研究表明,在最大吸收波长518 nm以及最佳测定条件下,该体系中甲基红的浓度变化与铁(Ⅲ)含量呈以下良好线性关系：ln(A₀/A)=1.334 1+0.001 0,相关系数为0.999 1;痕量铁(Ⅲ)发生一级反应,该测定体系符合准一级反应特征且反应的表观活化能为69.88 kJ·mol-1;反应机理的研究进一步证明了该体系中痕量铁(Ⅲ)起催化作用;该痕量铁(Ⅲ)的测定方法操作简便,所用试剂廉价易得,目前还未见报道,其灵敏度优于普通光度法,检出限达0.005 mg·L-1。该方法应用于实测水样和食品中痕量铁(Ⅲ),相对标准偏差为1.18%～2.11%,平均回收率为98.0%～104.0%。该测定体系稳定,结果满意。     

三维荧光与紫外光谱联合表征样品中猝灭剂赋存状态:以胡敏酸与Fe(Ⅲ)相互作用为例

利用三维荧光-紫外光谱表征了荧光猝灭剂的赋存状态,当样品体系中存在Fe(Ⅲ)的情况下,胡敏酸会发生荧光猝灭现象,而其紫外光谱基本不受影响。考察了胡敏酸荧光强度I值(Ex/Em=300 nm/510nm)和紫外吸光度A值(UV300)的变化,I/A比值越小,说明水样中猝灭剂Fe(Ⅲ)浓度越高。当胡敏酸为10,15和20 mg·L~(-1)时,根据Stern-Volmer公式I/I_0=1-f_c×K_c×[c]/(1+K_c×[c])以及拟合函数I/A=f×[k/(CFe~(3+)+c)+b],拟合得到荧光猝灭常数K_c=1.08~1.15,比例系数f_c=1.10~1.14之间,胡敏酸荧光强度值与吸光度比值(I/A)及铁离子浓度(C_(Fe~(3+))相关曲线系数f=0.83~1.19,k=587.19~612.19,c=0.87~0.92,b=-87.09~-46.36,拟合曲线相关性R~2均为0.99。Stern-Volmer公式描述了Fe(Ⅲ)对胡敏酸荧光的猝灭作用,但实际样品测定时难以获得无猝灭剂时的荧光强度I_0。基于荧光强度I_0与紫外吸光度A之间的内在联系,两者比值I/A与Fe(Ⅲ)浓度c的拟合函数亦可以反映Fe(Ⅲ)对胡敏酸荧光的影响。利用拟合公式预测城市污水厂及纳污河流样品的树脂分离富集液中铁离子浓度,与电感耦合等离子体发射光谱仪实际测量值相比,铁离子浓度较高的情况下(铁离子浓度大于0.4 mg·L~(-1)时)预测结果较好,可以判断猝灭剂的存在及相应浓度。     

多甘醇-磷酸酯-EDTA酯共聚物铁(Ⅲ)配合物的合成和磁共振成象增强作用

通过乙二胺四乙酸双酸酐、二氯磷酸酯与多甘醇共缩聚,制得一系列三元共聚物配体.用配体与三氯化铁反应,得到相应的铁配合物.表征了配体和配合物的化学结构,测试了配合物的纵向弛豫速率,并考察了配合物的急性毒性和磁共振成象增强作用.     

磷光吡嗪铱(Ⅲ)配合物的合成及发光性质

合成了4种吡嗪铱配合物,用质谱和1H NMR对配合物结构进行了表征,通过紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱对其光物理性质进行了研究。结果表明:4种铱配合物都出现了金属-配体电荷转移(MLCT)吸收峰。铱配合物1[(DFMPPZ)_2Ir(pic)]、2[(DFMPPZ)_2Ir Cl(PPh_3)]、3[(DFMPPZ)_2Ir(CN)(PPh_3)]和4[(DPPF)_2Ir(acac)]的发射波长分别为528,536,535,561 nm,都是潜在的黄、绿色磷光材料。以铱配合物4为客体材料,制备了结构为ITO/Mo O_3(1 nm)/CBP(35 nm)/CBP∶Ir(15 nm)/TPBi(50 nm)/Li F(1nm)/Al(100 nm)的一系列不同掺杂浓度的器件,器件的发射波长为567 nm,最大亮度达到32 110 cd·m-2,最大电流效率为32.4 cd·A-1,最大功率效率为28.2 lm·W-1。     

DNA Binding and Antitumor Activity of a New Fluorescent Probe Eu(Ⅲ)-Complex Containing 4-Methyl-Coumarin Moiety

A new europium (Ⅲ) complex containing (4-Methyl-2-oxo-2H-chromen-7-yloxy)-acetic acid moiety (CMMC) was synthesized, characterized, and confirmed as antitumor agent and fluorescent probe. The spectroscopic measurements of Eu(Ⅲ) in the presence of CMMC were obtained in different solvents. The results show that the strongest Eu(Ⅲ) emission bands were monitored in iso-propyl alcohol while the weakest Eu(Ⅲ) emission band was observed in acetonitrile. The interaction of Eu(Ⅲ)-(CMMC)₂ complex with DNA was monitored using absorption and emission techniques. From fluorescence titration measurements, the binding constants of DNA with Eu(Ⅲ)-(CMMC)₂ complex were found to be 1.04×105 L·mol-1 in Tris-HCl and 1.17×107 L·mol-1 in DMSO-Tris-HCl buffer (9∶1 V/V). Hypochromism was observed from the absorption titration experiment which indicates the intercalation of Eu(Ⅲ)-complex between the base pair of DNA. This result further confirmed by fluorescent Ethidium bromide displacement assay. The fluorescence calibration curve was used for the determination of DNA with LOD of 1.2 ng in DMSO-Tris-HCl buffer (9∶1 V/V) and 5 ng in Tris-HCl buffer. The preliminary antitumor investigation shows promising cytotoxicity against MDA-MB-231, MCF-7 (mammary cancer), and PC-3 (prostate carcinoma) cell lines with IC₅₀ values of 40.63, 25.42 and 30.25 μmol·L-1, respectively.     

铕-吡啶二酸配合物的合成、表征和溶液中发光性能

合成了一种新的以TTA(а-噻吩甲酰三氟丙酮)、H₂bpdc(2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸)为配体,单一稀土Eu³⁺的三元配合物。通过元素分析、差热分析、红外光谱、紫外光谱、发光光谱对其进行了表征。发现在中性和弱碱性条件下配合物在醇-水溶液中的发射光谱表现出较强的Eu³⁺离子的特征发射,且Eu³⁺离子的发光强度随pH值改变发生变化,可作为生物医学和食品检测用pH敏感的荧光探针。     

MOCVD系统外延生长Ⅲ－Ⅴ族化合物时Ⅴ/Ⅲ比的计算偏差

本文分析了在生长Ⅲ-Ⅴ族半导体时MOCVD系统中反应气体的输运过程,认为进入反应室的Ⅲ族元素有机金属反应气体的数量是与MOCVD管道系统的结构以及反应气体的扩散系数有关的,并从理论上导出了计算公式。由于MOCVD系统中Ⅲ族元素反应气体的输运特点,实际的Ⅴ/Ⅲ比通小于根据目前方法所计算出的数值。此结果不仅说明生长时的Ⅴ/Ⅲ比高于固态组份比的一种原因,同时也可以解释为什么在生长同种材料时,不同研究者所报导的Ⅴ/Ⅲ比不同。这一结果有利于找出生长时的Ⅴ/Ⅲ比与固态组份间的确定关系。